XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Время и мы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ларенков Е.С. 1

---

1МКОУ Липецкая ОШ, 7 класс

Сариогло Н.Н. 1

---

1МКОУ "Липецкая ОШ"

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Вся наша жизнь и окружающий мир подчинены великой королеве под названием «Время»: мы каждое утро в определенное время просыпаемся, идем в школу или на работу, на тренировку или в библиотеку. У времени нет конца, его нельзя остановить или вернуть, оно не зависит от людей, это мы от него зависим.

Очень трудно в современном темпе жизни вообразить, как можно было бы прожить день, не следя за временем. Поэтому человеку нельзя обойтись без необходимости знать и уметь измерять время. Значит, проблема определения и точного измерения времени была, остаётся и всегда будет актуальна для человека.

Цель исследования – изучить и систематизировать информацию о понятии «время» и его измерениях, самостоятельно изготовить часы.

Объект исследования – процесс измерения времени.

Предмет исследования – приборы для измерения времени.

Задачи исследования:

1. Прочитать и проанализировать учебную, научную и популярную литературу, которая описывает понятие «время» и его измерения.

2. Выяснить какие существуют единицы измерения времени.

3. Сконструировать свои часы.

4. Сделать выводы.

5. Обобщить собранную информацию и познакомить с ней своих одноклассников.

Гипотеза: я предполагаю, что существует четкое определение понятия «время» и его единиц измерения.

Методы исследования:

1. Знакомство с книгами и статьями в сети Интернет на тему по данной проблеме.

2. Обобщение найденного материала.

3. Составление и проведение анкетирование среди одноклассников;

4. Практическая работа.

2. Что такое время?

Начнём с того, что понятие время придумали люди. Для чего? Для того, чтобы было понятно, как измерять происходящие события, ориентироваться в них, иметь некую постоянную всем понятную величину.

Взяли часы и посмотрели, вот минутная стрелка, вот часовая, вот секундная. В часе — шестьдесят минут, в минуте — шестьдесят секунд, в сутках двадцать четыре часа. Всем это известно, понятно и привычно. Однако, чем больше я читал статьей о времени, тем труднее становилось понять – что же такое «время».

1. По мнению индуистских логиков, время — единичная, бесформенная и вечная субстанция подобна пространству.
3. Демокрит (древнегреческий философ) мыслил - время беспредельно во всех направлениях, вращаемо, вихреобразно и прямолинейно.
4. Блаженный Августин (христианский богослов) писал: человек понимает, что такое время только до тех пор, пока его не спрашивают, что это такое;
5. По Платону (древнегреческий философ), время — движущийся образ вечности.

6.Толковый словарь русского языка С.И. Ожегова объясняет понятие «время» как: продолжительность, длительность чего-нибудь, измеряемое секундами, минутами, часами; промежуток той или иной длительности, в который совершается что-нибудь, последовательная смена часов, дней, лет; определенный момент, в который происходит что-нибудь.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что четкого и конкретно объясняющего понятие «времени» не существует.

3. Единицы измерения времени

Первой естественной единицей времени, тесно связанной с чередованием труда и отдыха человека, стали сутки. Слово это происходит от восточнославянского «сътъкъ» - «столкновение», т.е. буквально столкновение, слияние дня и ночи. Сутки - период обращения Земли вокруг своей оси.

Древние греки и жители Вавилона решили разделить день на равные части - часы, минуты и секунды. Сначала день от восхода до заката, был разделен на 12 равных частей. Позже эти части были названы часами. Но оставалась проблема в том, что в разное время года длина ночи была разная. И нужно было урегулировать эту разницу.

Поэтому, вскоре сутки стали разделять на 24 часа. Каждый час делится на 60 минут. Каждая минута — на 60 секунд. Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход. Секунда стала основной единицей измерения времени в СИ (Международная система единиц).

Древние народы обратили внимание на то, что Луна периодически меняет свой внешний вид, попеременно переходя от новолуния к первой четверти, затем к полнолунию, последней четверти и вновь - к новолунию. Разные виды Луны назвали фазами Луны. Наблюдения за Луной показали, что промежуток времени между двумя соседними фазами составляет примерно семь дней. Так появилась семидневная неделя.

Промежуток времени между двумя одинаковыми фазами первоначально определялся в 30 дней, которые составили новую, более крупную единицу времени - лунный месяц. Месяц - период обращения Луны вокруг Земли.

Необходимость следить за сменой времен года вызвала к жизни появление солнечного года. Год - промежуток времени, приблизительно равный периоду обращения Земли вокруг Солнца. В астрономии различают звёздный, солнечный, лунный, календарный (365, 366дней).

Век - в древней Руси эта хронологическая величина сначала понималась как продолжительный отрезок времени – эпоха. С XVII в. "век" стал употребляться в значении "столетие".

Эрой называется начальная точка отсчета летосчисления. В исходной точке нуждается любая календарная система. Особенностью эры является ее условность, т.к. отправной точкой могло быть любое знаменательное историческое или мифологическое событие в жизни того или иного народа или государства.

Редкие и устаревшие единицы измерения времени:

• атом – в старину это понятие применялось по отношению к кратчайшему промежутку времени. Считалось, что минута насчитывает 376 атомов, продолжительность каждого из которых составляет менее, чем 1/6 секунды;

• люстр — это период, длящийся 5 лет. Использование этого термина уходит корнями в античность;

• нундин - в Древнем Риме временной промежуток между двумя ярмарками равный семи дням;

• пункт - в Средневековой Европе обозначал четверть часа;

• квадрант - в Средневековой Европе обозначал четверть дня (6 часов);

Вывод: таким образом, существуют различные единицы измерения времени, некоторые из которых мы с успехом используем и по настоящее время.

4. Приборы для измерения времени

Часы – прибор для определения текущего времени суток и измерения продолжительности временных интервалов, в единицах, меньших чем одни сутки. Свою обыденную жизнь мы не можем представить без этого мудрого прибора. Но, гораздо интереснее узнать, как все начиналось.

С уществуют различные виды часов: солнечные часы, огненные часы, песочные часы, водяные часы, механические часы, кварцевые часы, электронные часы, атомные часы.

Самые первые часы – это солнечные часы. Впервые их начали применять еще в 3500 году до н. э. Принцип их работы заключался в том, чтобы определить время по тени от солнца. Ставилась палка, от которой падала тень. Тень указывала на конкретное число на диске. Рис. 1. Солнечные часы

В 1400 году до н.э. в Древнем Египте появляются водяные часы. Их первое название - клепсирда. Эти часы были сделаны из двух разных емкостей с водой. Уровень в одной емкости был больше, чем в другой. Их соединяла труба, по которой вода из этой емкости перетекала в емкость, находящуюся ниже. На емкостях стояли марки, по которым и определяли время, исходя из уровня воды. Водяные часы пользовались популярностью в Греции.

Рис. 2 Водяные часы

О гневые часы - эта группа часов появилась в начале 13 века. Первыми огневыми часами были тонкие свечи до 1 метра высотой с нанесенными на них метками. Иногда определенные деления оснащали металлическими штырьками, которые, падая на металлическую подставку при выгорании вокруг них воска, издавали отчетливый звук. Такие устройства послужили прообразом будильника. Рис. 3 Огневые часы

Песочные часы

К огда они появились на свет, точно не известно. Можно с уверенностью утверждать лишь то, что они не могли появиться раньше изобретения стекла. Песочные часы представляют собой две прозрачные стеклянные колбы. Через соединительную горловину содержимое пересыпается из верхней колбы в нижнюю. И в наше время все еще можно встретить песочные часы. Рис. 4 Песочные часы

Механические часы появились в Европе в Средние века. Их стрелки приводились в движение при помощи гири на цепочке. Гиря была привязана к колёсику и тянула его вниз. А что бы колесо поворачивалось медленно через равные промежутки времени, его делали зубчатым. Такие часы можно закрепить на стене, но носить их очень неудобно. Рис. 5 Механические часы

К варцевые часы. Дальнейшее совершенствование приборов для измерения времени происходило лавинообразно. Развитие электроники и радиотехники подготовило почву для появления кварцевых часов. Кварцевые часы смогли изготовить лишь в 1937 году. От механических, кварцевые модели отличались поразительной точностью. Рис. 6 Кварцевые часы

Э лектронные часы. Цифровая индикация и компактность – вот отличительная особенность такого рода механизмов. Электронные часы повсеместно используются в качестве интегрированных. Рис. 7 Электронные часы

С екундомер. Этот прибор, способен измерять интервалы времени с точностью до долей секунды. Секундомеры бывают механические, цифровые и электронные

Рис. 8 Секундомер

Вывод: самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.

5. Интересные факты о времени

Изучая различную литературу, я решил составить подборку интересных фактов о времени:

• в Тихом океане по 180-му меридиану проходит так называемая линия перемены даты. Если пересечь ее с запада на восток, то можно попасть "во вчера". Двигаясь в обратном направлении, можно угодить "в завтра". Наверное, в этом месте лучше всего понимается вся относительность понятия "время";

• часы идут по часовой стрелке — слева направо — потому что именно в этом направлении движется тень солнечных часов;

• территория Китая располагается в пяти различных часовых поясах, однако вся страна живет по единому времени (пекинскому) – такое решение в 1949 году принял Мао Цзэдун. Именно поэтому сейчас в КНР можно наблюдать забавную ситуацию, когда в некоторых регионах страны солнце заходит в полночь;

• в Тайланде наряду с 24-часовой системой учета времени используется местная, шестичасовая. Местное население делит сутки на четыре шестичасовых периода по шесть часов в каждом;

• считается, что первыми на Земле рассвет нового дня встречают японцы - именно поэтому Японию называют Страной восходящего солнца. И совершенно зря. В городе Владивостоке (российское Приморье) утро по Гринвичу наступает на час раньше, чем в Токио.

6. Анкетирование среди одноклассников

Невозможно представить себе жизнь современного человека без такого привычного приспособления как часы. Занимаясь разными делами, мы так часто ориентируемся на время, но даже не задумываемся, что же это такое? Как можно самим определять время, если в доме нет часов?

Обратившись к одноклассникам и старшим ребятам, я понял, что и они мало что об этом знают. Для того, чтобы выяснить, что мои одноклассники знают о понятии «время» и его измерении, мной была составлена анкета и опрошены учащиеся.

Анкетирование проведено по следующим вопросам:

Вопрос 1. Что такое время?

Вопрос 2. Чем можно измерить время?

Вопрос 3. Назовите самую большую единицу измерения времени.

Вопрос 4. Верите ли вы, что у каждого человека есть биологические часы?

Опрос был проведен в 6-9 классах (16 человек).

Анализ данных позволил сделать следующие выводы:

Рис. 9 Анализ анкетирования

7. Влияние биологических часов на человека

Я решил найти ответы на интересующие меня вопросы, обратившись к книгам, Интернету, и рассказать о своих открытиях сверстникам.

Используя биологические часы, людей делят на большие группы в зависимости от того, кто и когда встает и ложится спать. Эти группы называются по аналогии с птицами, ведущими сходный с людьми образ жизни: "жаворонки", "совы" и "голуби".

Характерные признаки "жаворонка": максимальная работоспособность утром, не конфликтность, любовь к спокойствию, неуверенность в себе, наличие психологических проблем. У "жаворонков" с пробуждением проблем нет. Только проснувшись, они уже готовы засесть за работу.

"Совы" заметно отличаются от "жаворонков". Пики работоспособности у "сов" выявлены вечером (ночью), они достаточно легко приспосабливаются к изменению режимов, запретные зоны сна сдвинуты на более позднее время. Настоящих сов не так уж и много – всего примерно 40% всего населения нашего государства.  "Голубями" специалисты называют людей, у которых биоритмы и показатели находятся между показателями "жаворонков" и "сов". У "голубей" пик активности физиологических функций приходится на дневные часы. Соответственно, физическая нагрузка во время зарядки «голубей» должна быть несколько меньше, чем у «жаворонков», но больше, чем у «сов».

Я провел исследование: верно ли составлен мой режим дня в соответствии с биологическими часами и составил таблицу.

Таблица 1. Влияние биологических часов на человека. Режим дня

Вывод: мой режим дня на 67% соответствует биологическим часам, что свидетельствует о правильном распределении времени.

Расписание уроков. Я провёл исследование: соответствует ли расписание уроков моего класса биологическим ритмам.

Таблица 2. Влияние биологических часов на человека. Расписание уроков

Вывод: если считать, что работоспособность человека выше с 09.00 до 11.30 часов утра, а самые «сложные» предметы – это русский язык, математика и английский язык, то совпадение биологических часов и расписания уроков составляет 53%

8. Изготовление часов в домашних условиях

Опыт 1 Простейшие часы в домашних условиях

Для изготовления часов мне понадобилось: две маленькие бутылочки с крышками, клейкая лента, сверло, соль мелкая «Экстра».

Приклеил две крышки друг к другу, проделал в них отверстие сверлом.

Насыпал соль в одну из бутылок, прикрутил крышки к бутылкам. В зависимости от количества соли мои часы отмеряют минуты.

Рис. 10, 11, 12 Изготовление песочных часов в домашних условиях

Опыт 2 Изготовление огневых часов

Для изготовления огневых часов мне понадобилось две свечи, фломастер и электронные часы. Каждые 10 минут я отмерял, сколько сгорело свечи, и делал отметки на целой свечке. Затем начертил шкалу с промежутком в 10 мин. В результате я получил восковые часы с интервалом времени 1час.

Рис. 13, 14. Изготовление огневых часов в домашних условиях

Заключение

В ходе проведения исследовательской работы я выяснил:

• Уверенно дать четкое определение времени на данном этапе развития человечества пока нельзя, ведь различные ученые и философы дают разные определения времени.

• Существуют различные единицы измерения времени, некоторые из которых мы с успехом используем и по настоящее время.

• На данный момент самый распространённый прибор для измерения времени – это часы.

• Анкетирование показало, что мои одноклассники затрудняются охарактеризовать понятие «время», а некоторые из них не знают, чем его можно измерить. Моя работа может стать для них интересным источником информации.

• В домашних условиях возможно самостоятельно сделать часы.

Список используемых источников и литературы

1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия;

2. Даль В.И. Словарь русского языка. – 2009;

3. Детская энциклопедия "Я познаю мир" (математика), Москва АСТ, 1999;

4. Ожегов С.И. Словарь русского языка. - М., 2010;

5. Самойлов А. Часы и время. – М., 2005;

6. Черненко Г.Т. Школьный путеводитель Часы и время. – М., 2004;

7. Интернет-ресурсы:

https://www.infoniac.ru/news/10-sposobov-izmerit-vremya.html

https://svyazin.ru/kak-mozhno-izmerit-vremya